]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/pci/msi.c
Merge branch 'pci/host-layerscape' into next
[karo-tx-linux.git] / drivers / pci / msi.c
1 /*
2  * File:        msi.c
3  * Purpose:     PCI Message Signaled Interrupt (MSI)
4  *
5  * Copyright (C) 2003-2004 Intel
6  * Copyright (C) Tom Long Nguyen (tom.l.nguyen@intel.com)
7  */
8
9 #include <linux/err.h>
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/irq.h>
12 #include <linux/interrupt.h>
13 #include <linux/export.h>
14 #include <linux/ioport.h>
15 #include <linux/pci.h>
16 #include <linux/proc_fs.h>
17 #include <linux/msi.h>
18 #include <linux/smp.h>
19 #include <linux/errno.h>
20 #include <linux/io.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/irqdomain.h>
23
24 #include "pci.h"
25
26 static int pci_msi_enable = 1;
27 int pci_msi_ignore_mask;
28
29 #define msix_table_size(flags)  ((flags & PCI_MSIX_FLAGS_QSIZE) + 1)
30
31 #ifdef CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN
32 static struct irq_domain *pci_msi_default_domain;
33 static DEFINE_MUTEX(pci_msi_domain_lock);
34
35 struct irq_domain * __weak arch_get_pci_msi_domain(struct pci_dev *dev)
36 {
37         return pci_msi_default_domain;
38 }
39
40 static struct irq_domain *pci_msi_get_domain(struct pci_dev *dev)
41 {
42         struct irq_domain *domain;
43
44         domain = dev_get_msi_domain(&dev->dev);
45         if (domain)
46                 return domain;
47
48         return arch_get_pci_msi_domain(dev);
49 }
50
51 static int pci_msi_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
52 {
53         struct irq_domain *domain;
54
55         domain = pci_msi_get_domain(dev);
56         if (domain)
57                 return pci_msi_domain_alloc_irqs(domain, dev, nvec, type);
58
59         return arch_setup_msi_irqs(dev, nvec, type);
60 }
61
62 static void pci_msi_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
63 {
64         struct irq_domain *domain;
65
66         domain = pci_msi_get_domain(dev);
67         if (domain)
68                 pci_msi_domain_free_irqs(domain, dev);
69         else
70                 arch_teardown_msi_irqs(dev);
71 }
72 #else
73 #define pci_msi_setup_msi_irqs          arch_setup_msi_irqs
74 #define pci_msi_teardown_msi_irqs       arch_teardown_msi_irqs
75 #endif
76
77 /* Arch hooks */
78
79 int __weak arch_setup_msi_irq(struct pci_dev *dev, struct msi_desc *desc)
80 {
81         struct msi_controller *chip = dev->bus->msi;
82         int err;
83
84         if (!chip || !chip->setup_irq)
85                 return -EINVAL;
86
87         err = chip->setup_irq(chip, dev, desc);
88         if (err < 0)
89                 return err;
90
91         irq_set_chip_data(desc->irq, chip);
92
93         return 0;
94 }
95
96 void __weak arch_teardown_msi_irq(unsigned int irq)
97 {
98         struct msi_controller *chip = irq_get_chip_data(irq);
99
100         if (!chip || !chip->teardown_irq)
101                 return;
102
103         chip->teardown_irq(chip, irq);
104 }
105
106 int __weak arch_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type)
107 {
108         struct msi_controller *chip = dev->bus->msi;
109         struct msi_desc *entry;
110         int ret;
111
112         if (chip && chip->setup_irqs)
113                 return chip->setup_irqs(chip, dev, nvec, type);
114         /*
115          * If an architecture wants to support multiple MSI, it needs to
116          * override arch_setup_msi_irqs()
117          */
118         if (type == PCI_CAP_ID_MSI && nvec > 1)
119                 return 1;
120
121         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
122                 ret = arch_setup_msi_irq(dev, entry);
123                 if (ret < 0)
124                         return ret;
125                 if (ret > 0)
126                         return -ENOSPC;
127         }
128
129         return 0;
130 }
131
132 /*
133  * We have a default implementation available as a separate non-weak
134  * function, as it is used by the Xen x86 PCI code
135  */
136 void default_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
137 {
138         int i;
139         struct msi_desc *entry;
140
141         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
142                 if (entry->irq)
143                         for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++)
144                                 arch_teardown_msi_irq(entry->irq + i);
145 }
146
147 void __weak arch_teardown_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
148 {
149         return default_teardown_msi_irqs(dev);
150 }
151
152 static void default_restore_msi_irq(struct pci_dev *dev, int irq)
153 {
154         struct msi_desc *entry;
155
156         entry = NULL;
157         if (dev->msix_enabled) {
158                 for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
159                         if (irq == entry->irq)
160                                 break;
161                 }
162         } else if (dev->msi_enabled)  {
163                 entry = irq_get_msi_desc(irq);
164         }
165
166         if (entry)
167                 __pci_write_msi_msg(entry, &entry->msg);
168 }
169
170 void __weak arch_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
171 {
172         return default_restore_msi_irqs(dev);
173 }
174
175 static inline __attribute_const__ u32 msi_mask(unsigned x)
176 {
177         /* Don't shift by >= width of type */
178         if (x >= 5)
179                 return 0xffffffff;
180         return (1 << (1 << x)) - 1;
181 }
182
183 /*
184  * PCI 2.3 does not specify mask bits for each MSI interrupt.  Attempting to
185  * mask all MSI interrupts by clearing the MSI enable bit does not work
186  * reliably as devices without an INTx disable bit will then generate a
187  * level IRQ which will never be cleared.
188  */
189 u32 __pci_msi_desc_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 mask, u32 flag)
190 {
191         u32 mask_bits = desc->masked;
192
193         if (pci_msi_ignore_mask || !desc->msi_attrib.maskbit)
194                 return 0;
195
196         mask_bits &= ~mask;
197         mask_bits |= flag;
198         pci_write_config_dword(msi_desc_to_pci_dev(desc), desc->mask_pos,
199                                mask_bits);
200
201         return mask_bits;
202 }
203
204 static void msi_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 mask, u32 flag)
205 {
206         desc->masked = __pci_msi_desc_mask_irq(desc, mask, flag);
207 }
208
209 /*
210  * This internal function does not flush PCI writes to the device.
211  * All users must ensure that they read from the device before either
212  * assuming that the device state is up to date, or returning out of this
213  * file.  This saves a few milliseconds when initialising devices with lots
214  * of MSI-X interrupts.
215  */
216 u32 __pci_msix_desc_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 flag)
217 {
218         u32 mask_bits = desc->masked;
219         unsigned offset = desc->msi_attrib.entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
220                                                 PCI_MSIX_ENTRY_VECTOR_CTRL;
221
222         if (pci_msi_ignore_mask)
223                 return 0;
224
225         mask_bits &= ~PCI_MSIX_ENTRY_CTRL_MASKBIT;
226         if (flag)
227                 mask_bits |= PCI_MSIX_ENTRY_CTRL_MASKBIT;
228         writel(mask_bits, desc->mask_base + offset);
229
230         return mask_bits;
231 }
232
233 static void msix_mask_irq(struct msi_desc *desc, u32 flag)
234 {
235         desc->masked = __pci_msix_desc_mask_irq(desc, flag);
236 }
237
238 static void msi_set_mask_bit(struct irq_data *data, u32 flag)
239 {
240         struct msi_desc *desc = irq_data_get_msi_desc(data);
241
242         if (desc->msi_attrib.is_msix) {
243                 msix_mask_irq(desc, flag);
244                 readl(desc->mask_base);         /* Flush write to device */
245         } else {
246                 unsigned offset = data->irq - desc->irq;
247                 msi_mask_irq(desc, 1 << offset, flag << offset);
248         }
249 }
250
251 /**
252  * pci_msi_mask_irq - Generic irq chip callback to mask PCI/MSI interrupts
253  * @data:       pointer to irqdata associated to that interrupt
254  */
255 void pci_msi_mask_irq(struct irq_data *data)
256 {
257         msi_set_mask_bit(data, 1);
258 }
259
260 /**
261  * pci_msi_unmask_irq - Generic irq chip callback to unmask PCI/MSI interrupts
262  * @data:       pointer to irqdata associated to that interrupt
263  */
264 void pci_msi_unmask_irq(struct irq_data *data)
265 {
266         msi_set_mask_bit(data, 0);
267 }
268
269 void default_restore_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
270 {
271         struct msi_desc *entry;
272
273         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
274                 default_restore_msi_irq(dev, entry->irq);
275 }
276
277 void __pci_read_msi_msg(struct msi_desc *entry, struct msi_msg *msg)
278 {
279         struct pci_dev *dev = msi_desc_to_pci_dev(entry);
280
281         BUG_ON(dev->current_state != PCI_D0);
282
283         if (entry->msi_attrib.is_msix) {
284                 void __iomem *base = entry->mask_base +
285                         entry->msi_attrib.entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE;
286
287                 msg->address_lo = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR);
288                 msg->address_hi = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR);
289                 msg->data = readl(base + PCI_MSIX_ENTRY_DATA);
290         } else {
291                 int pos = dev->msi_cap;
292                 u16 data;
293
294                 pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_LO,
295                                       &msg->address_lo);
296                 if (entry->msi_attrib.is_64) {
297                         pci_read_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_HI,
298                                               &msg->address_hi);
299                         pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_64, &data);
300                 } else {
301                         msg->address_hi = 0;
302                         pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_32, &data);
303                 }
304                 msg->data = data;
305         }
306 }
307
308 void __pci_write_msi_msg(struct msi_desc *entry, struct msi_msg *msg)
309 {
310         struct pci_dev *dev = msi_desc_to_pci_dev(entry);
311
312         if (dev->current_state != PCI_D0) {
313                 /* Don't touch the hardware now */
314         } else if (entry->msi_attrib.is_msix) {
315                 void __iomem *base;
316                 base = entry->mask_base +
317                         entry->msi_attrib.entry_nr * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE;
318
319                 writel(msg->address_lo, base + PCI_MSIX_ENTRY_LOWER_ADDR);
320                 writel(msg->address_hi, base + PCI_MSIX_ENTRY_UPPER_ADDR);
321                 writel(msg->data, base + PCI_MSIX_ENTRY_DATA);
322         } else {
323                 int pos = dev->msi_cap;
324                 u16 msgctl;
325
326                 pci_read_config_word(dev, pos + PCI_MSI_FLAGS, &msgctl);
327                 msgctl &= ~PCI_MSI_FLAGS_QSIZE;
328                 msgctl |= entry->msi_attrib.multiple << 4;
329                 pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_FLAGS, msgctl);
330
331                 pci_write_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_LO,
332                                        msg->address_lo);
333                 if (entry->msi_attrib.is_64) {
334                         pci_write_config_dword(dev, pos + PCI_MSI_ADDRESS_HI,
335                                                msg->address_hi);
336                         pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_64,
337                                               msg->data);
338                 } else {
339                         pci_write_config_word(dev, pos + PCI_MSI_DATA_32,
340                                               msg->data);
341                 }
342         }
343         entry->msg = *msg;
344 }
345
346 void pci_write_msi_msg(unsigned int irq, struct msi_msg *msg)
347 {
348         struct msi_desc *entry = irq_get_msi_desc(irq);
349
350         __pci_write_msi_msg(entry, msg);
351 }
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_write_msi_msg);
353
354 static void free_msi_irqs(struct pci_dev *dev)
355 {
356         struct list_head *msi_list = dev_to_msi_list(&dev->dev);
357         struct msi_desc *entry, *tmp;
358         struct attribute **msi_attrs;
359         struct device_attribute *dev_attr;
360         int i, count = 0;
361
362         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
363                 if (entry->irq)
364                         for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++)
365                                 BUG_ON(irq_has_action(entry->irq + i));
366
367         pci_msi_teardown_msi_irqs(dev);
368
369         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, msi_list, list) {
370                 if (entry->msi_attrib.is_msix) {
371                         if (list_is_last(&entry->list, msi_list))
372                                 iounmap(entry->mask_base);
373                 }
374
375                 list_del(&entry->list);
376                 kfree(entry);
377         }
378
379         if (dev->msi_irq_groups) {
380                 sysfs_remove_groups(&dev->dev.kobj, dev->msi_irq_groups);
381                 msi_attrs = dev->msi_irq_groups[0]->attrs;
382                 while (msi_attrs[count]) {
383                         dev_attr = container_of(msi_attrs[count],
384                                                 struct device_attribute, attr);
385                         kfree(dev_attr->attr.name);
386                         kfree(dev_attr);
387                         ++count;
388                 }
389                 kfree(msi_attrs);
390                 kfree(dev->msi_irq_groups[0]);
391                 kfree(dev->msi_irq_groups);
392                 dev->msi_irq_groups = NULL;
393         }
394 }
395
396 static void pci_intx_for_msi(struct pci_dev *dev, int enable)
397 {
398         if (!(dev->dev_flags & PCI_DEV_FLAGS_MSI_INTX_DISABLE_BUG))
399                 pci_intx(dev, enable);
400 }
401
402 static void __pci_restore_msi_state(struct pci_dev *dev)
403 {
404         u16 control;
405         struct msi_desc *entry;
406
407         if (!dev->msi_enabled)
408                 return;
409
410         entry = irq_get_msi_desc(dev->irq);
411
412         pci_intx_for_msi(dev, 0);
413         pci_msi_set_enable(dev, 0);
414         arch_restore_msi_irqs(dev);
415
416         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &control);
417         msi_mask_irq(entry, msi_mask(entry->msi_attrib.multi_cap),
418                      entry->masked);
419         control &= ~PCI_MSI_FLAGS_QSIZE;
420         control |= (entry->msi_attrib.multiple << 4) | PCI_MSI_FLAGS_ENABLE;
421         pci_write_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, control);
422 }
423
424 static void __pci_restore_msix_state(struct pci_dev *dev)
425 {
426         struct msi_desc *entry;
427
428         if (!dev->msix_enabled)
429                 return;
430         BUG_ON(list_empty(dev_to_msi_list(&dev->dev)));
431
432         /* route the table */
433         pci_intx_for_msi(dev, 0);
434         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, 0,
435                                 PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE | PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL);
436
437         arch_restore_msi_irqs(dev);
438         for_each_pci_msi_entry(entry, dev)
439                 msix_mask_irq(entry, entry->masked);
440
441         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL, 0);
442 }
443
444 void pci_restore_msi_state(struct pci_dev *dev)
445 {
446         __pci_restore_msi_state(dev);
447         __pci_restore_msix_state(dev);
448 }
449 EXPORT_SYMBOL_GPL(pci_restore_msi_state);
450
451 static ssize_t msi_mode_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
452                              char *buf)
453 {
454         struct msi_desc *entry;
455         unsigned long irq;
456         int retval;
457
458         retval = kstrtoul(attr->attr.name, 10, &irq);
459         if (retval)
460                 return retval;
461
462         entry = irq_get_msi_desc(irq);
463         if (entry)
464                 return sprintf(buf, "%s\n",
465                                 entry->msi_attrib.is_msix ? "msix" : "msi");
466
467         return -ENODEV;
468 }
469
470 static int populate_msi_sysfs(struct pci_dev *pdev)
471 {
472         struct attribute **msi_attrs;
473         struct attribute *msi_attr;
474         struct device_attribute *msi_dev_attr;
475         struct attribute_group *msi_irq_group;
476         const struct attribute_group **msi_irq_groups;
477         struct msi_desc *entry;
478         int ret = -ENOMEM;
479         int num_msi = 0;
480         int count = 0;
481         int i;
482
483         /* Determine how many msi entries we have */
484         for_each_pci_msi_entry(entry, pdev)
485                 num_msi += entry->nvec_used;
486         if (!num_msi)
487                 return 0;
488
489         /* Dynamically create the MSI attributes for the PCI device */
490         msi_attrs = kzalloc(sizeof(void *) * (num_msi + 1), GFP_KERNEL);
491         if (!msi_attrs)
492                 return -ENOMEM;
493         for_each_pci_msi_entry(entry, pdev) {
494                 for (i = 0; i < entry->nvec_used; i++) {
495                         msi_dev_attr = kzalloc(sizeof(*msi_dev_attr), GFP_KERNEL);
496                         if (!msi_dev_attr)
497                                 goto error_attrs;
498                         msi_attrs[count] = &msi_dev_attr->attr;
499
500                         sysfs_attr_init(&msi_dev_attr->attr);
501                         msi_dev_attr->attr.name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%d",
502                                                             entry->irq + i);
503                         if (!msi_dev_attr->attr.name)
504                                 goto error_attrs;
505                         msi_dev_attr->attr.mode = S_IRUGO;
506                         msi_dev_attr->show = msi_mode_show;
507                         ++count;
508                 }
509         }
510
511         msi_irq_group = kzalloc(sizeof(*msi_irq_group), GFP_KERNEL);
512         if (!msi_irq_group)
513                 goto error_attrs;
514         msi_irq_group->name = "msi_irqs";
515         msi_irq_group->attrs = msi_attrs;
516
517         msi_irq_groups = kzalloc(sizeof(void *) * 2, GFP_KERNEL);
518         if (!msi_irq_groups)
519                 goto error_irq_group;
520         msi_irq_groups[0] = msi_irq_group;
521
522         ret = sysfs_create_groups(&pdev->dev.kobj, msi_irq_groups);
523         if (ret)
524                 goto error_irq_groups;
525         pdev->msi_irq_groups = msi_irq_groups;
526
527         return 0;
528
529 error_irq_groups:
530         kfree(msi_irq_groups);
531 error_irq_group:
532         kfree(msi_irq_group);
533 error_attrs:
534         count = 0;
535         msi_attr = msi_attrs[count];
536         while (msi_attr) {
537                 msi_dev_attr = container_of(msi_attr, struct device_attribute, attr);
538                 kfree(msi_attr->name);
539                 kfree(msi_dev_attr);
540                 ++count;
541                 msi_attr = msi_attrs[count];
542         }
543         kfree(msi_attrs);
544         return ret;
545 }
546
547 static struct msi_desc *msi_setup_entry(struct pci_dev *dev, int nvec)
548 {
549         u16 control;
550         struct msi_desc *entry;
551
552         /* MSI Entry Initialization */
553         entry = alloc_msi_entry(&dev->dev);
554         if (!entry)
555                 return NULL;
556
557         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &control);
558
559         entry->msi_attrib.is_msix       = 0;
560         entry->msi_attrib.is_64         = !!(control & PCI_MSI_FLAGS_64BIT);
561         entry->msi_attrib.entry_nr      = 0;
562         entry->msi_attrib.maskbit       = !!(control & PCI_MSI_FLAGS_MASKBIT);
563         entry->msi_attrib.default_irq   = dev->irq;     /* Save IOAPIC IRQ */
564         entry->msi_attrib.multi_cap     = (control & PCI_MSI_FLAGS_QMASK) >> 1;
565         entry->msi_attrib.multiple      = ilog2(__roundup_pow_of_two(nvec));
566         entry->nvec_used                = nvec;
567
568         if (control & PCI_MSI_FLAGS_64BIT)
569                 entry->mask_pos = dev->msi_cap + PCI_MSI_MASK_64;
570         else
571                 entry->mask_pos = dev->msi_cap + PCI_MSI_MASK_32;
572
573         /* Save the initial mask status */
574         if (entry->msi_attrib.maskbit)
575                 pci_read_config_dword(dev, entry->mask_pos, &entry->masked);
576
577         return entry;
578 }
579
580 static int msi_verify_entries(struct pci_dev *dev)
581 {
582         struct msi_desc *entry;
583
584         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
585                 if (!dev->no_64bit_msi || !entry->msg.address_hi)
586                         continue;
587                 dev_err(&dev->dev, "Device has broken 64-bit MSI but arch"
588                         " tried to assign one above 4G\n");
589                 return -EIO;
590         }
591         return 0;
592 }
593
594 /**
595  * msi_capability_init - configure device's MSI capability structure
596  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI device function
597  * @nvec: number of interrupts to allocate
598  *
599  * Setup the MSI capability structure of the device with the requested
600  * number of interrupts.  A return value of zero indicates the successful
601  * setup of an entry with the new MSI irq.  A negative return value indicates
602  * an error, and a positive return value indicates the number of interrupts
603  * which could have been allocated.
604  */
605 static int msi_capability_init(struct pci_dev *dev, int nvec)
606 {
607         struct msi_desc *entry;
608         int ret;
609         unsigned mask;
610
611         pci_msi_set_enable(dev, 0);     /* Disable MSI during set up */
612
613         entry = msi_setup_entry(dev, nvec);
614         if (!entry)
615                 return -ENOMEM;
616
617         /* All MSIs are unmasked by default, Mask them all */
618         mask = msi_mask(entry->msi_attrib.multi_cap);
619         msi_mask_irq(entry, mask, mask);
620
621         list_add_tail(&entry->list, dev_to_msi_list(&dev->dev));
622
623         /* Configure MSI capability structure */
624         ret = pci_msi_setup_msi_irqs(dev, nvec, PCI_CAP_ID_MSI);
625         if (ret) {
626                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
627                 free_msi_irqs(dev);
628                 return ret;
629         }
630
631         ret = msi_verify_entries(dev);
632         if (ret) {
633                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
634                 free_msi_irqs(dev);
635                 return ret;
636         }
637
638         ret = populate_msi_sysfs(dev);
639         if (ret) {
640                 msi_mask_irq(entry, mask, ~mask);
641                 free_msi_irqs(dev);
642                 return ret;
643         }
644
645         /* Set MSI enabled bits  */
646         pci_intx_for_msi(dev, 0);
647         pci_msi_set_enable(dev, 1);
648         dev->msi_enabled = 1;
649
650         pcibios_free_irq(dev);
651         dev->irq = entry->irq;
652         return 0;
653 }
654
655 static void __iomem *msix_map_region(struct pci_dev *dev, unsigned nr_entries)
656 {
657         resource_size_t phys_addr;
658         u32 table_offset;
659         unsigned long flags;
660         u8 bir;
661
662         pci_read_config_dword(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_TABLE,
663                               &table_offset);
664         bir = (u8)(table_offset & PCI_MSIX_TABLE_BIR);
665         flags = pci_resource_flags(dev, bir);
666         if (!flags || (flags & IORESOURCE_UNSET))
667                 return NULL;
668
669         table_offset &= PCI_MSIX_TABLE_OFFSET;
670         phys_addr = pci_resource_start(dev, bir) + table_offset;
671
672         return ioremap_nocache(phys_addr, nr_entries * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE);
673 }
674
675 static int msix_setup_entries(struct pci_dev *dev, void __iomem *base,
676                               struct msix_entry *entries, int nvec)
677 {
678         struct msi_desc *entry;
679         int i;
680
681         for (i = 0; i < nvec; i++) {
682                 entry = alloc_msi_entry(&dev->dev);
683                 if (!entry) {
684                         if (!i)
685                                 iounmap(base);
686                         else
687                                 free_msi_irqs(dev);
688                         /* No enough memory. Don't try again */
689                         return -ENOMEM;
690                 }
691
692                 entry->msi_attrib.is_msix       = 1;
693                 entry->msi_attrib.is_64         = 1;
694                 entry->msi_attrib.entry_nr      = entries[i].entry;
695                 entry->msi_attrib.default_irq   = dev->irq;
696                 entry->mask_base                = base;
697                 entry->nvec_used                = 1;
698
699                 list_add_tail(&entry->list, dev_to_msi_list(&dev->dev));
700         }
701
702         return 0;
703 }
704
705 static void msix_program_entries(struct pci_dev *dev,
706                                  struct msix_entry *entries)
707 {
708         struct msi_desc *entry;
709         int i = 0;
710
711         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
712                 int offset = entries[i].entry * PCI_MSIX_ENTRY_SIZE +
713                                                 PCI_MSIX_ENTRY_VECTOR_CTRL;
714
715                 entries[i].vector = entry->irq;
716                 entry->masked = readl(entry->mask_base + offset);
717                 msix_mask_irq(entry, 1);
718                 i++;
719         }
720 }
721
722 /**
723  * msix_capability_init - configure device's MSI-X capability
724  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
725  * @entries: pointer to an array of struct msix_entry entries
726  * @nvec: number of @entries
727  *
728  * Setup the MSI-X capability structure of device function with a
729  * single MSI-X irq. A return of zero indicates the successful setup of
730  * requested MSI-X entries with allocated irqs or non-zero for otherwise.
731  **/
732 static int msix_capability_init(struct pci_dev *dev,
733                                 struct msix_entry *entries, int nvec)
734 {
735         int ret;
736         u16 control;
737         void __iomem *base;
738
739         /* Ensure MSI-X is disabled while it is set up */
740         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE, 0);
741
742         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &control);
743         /* Request & Map MSI-X table region */
744         base = msix_map_region(dev, msix_table_size(control));
745         if (!base)
746                 return -ENOMEM;
747
748         ret = msix_setup_entries(dev, base, entries, nvec);
749         if (ret)
750                 return ret;
751
752         ret = pci_msi_setup_msi_irqs(dev, nvec, PCI_CAP_ID_MSIX);
753         if (ret)
754                 goto out_avail;
755
756         /* Check if all MSI entries honor device restrictions */
757         ret = msi_verify_entries(dev);
758         if (ret)
759                 goto out_free;
760
761         /*
762          * Some devices require MSI-X to be enabled before we can touch the
763          * MSI-X registers.  We need to mask all the vectors to prevent
764          * interrupts coming in before they're fully set up.
765          */
766         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, 0,
767                                 PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL | PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE);
768
769         msix_program_entries(dev, entries);
770
771         ret = populate_msi_sysfs(dev);
772         if (ret)
773                 goto out_free;
774
775         /* Set MSI-X enabled bits and unmask the function */
776         pci_intx_for_msi(dev, 0);
777         dev->msix_enabled = 1;
778         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_MASKALL, 0);
779
780         pcibios_free_irq(dev);
781         return 0;
782
783 out_avail:
784         if (ret < 0) {
785                 /*
786                  * If we had some success, report the number of irqs
787                  * we succeeded in setting up.
788                  */
789                 struct msi_desc *entry;
790                 int avail = 0;
791
792                 for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
793                         if (entry->irq != 0)
794                                 avail++;
795                 }
796                 if (avail != 0)
797                         ret = avail;
798         }
799
800 out_free:
801         free_msi_irqs(dev);
802
803         return ret;
804 }
805
806 /**
807  * pci_msi_supported - check whether MSI may be enabled on a device
808  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI device function
809  * @nvec: how many MSIs have been requested ?
810  *
811  * Look at global flags, the device itself, and its parent buses
812  * to determine if MSI/-X are supported for the device. If MSI/-X is
813  * supported return 1, else return 0.
814  **/
815 static int pci_msi_supported(struct pci_dev *dev, int nvec)
816 {
817         struct pci_bus *bus;
818
819         /* MSI must be globally enabled and supported by the device */
820         if (!pci_msi_enable)
821                 return 0;
822
823         if (!dev || dev->no_msi || dev->current_state != PCI_D0)
824                 return 0;
825
826         /*
827          * You can't ask to have 0 or less MSIs configured.
828          *  a) it's stupid ..
829          *  b) the list manipulation code assumes nvec >= 1.
830          */
831         if (nvec < 1)
832                 return 0;
833
834         /*
835          * Any bridge which does NOT route MSI transactions from its
836          * secondary bus to its primary bus must set NO_MSI flag on
837          * the secondary pci_bus.
838          * We expect only arch-specific PCI host bus controller driver
839          * or quirks for specific PCI bridges to be setting NO_MSI.
840          */
841         for (bus = dev->bus; bus; bus = bus->parent)
842                 if (bus->bus_flags & PCI_BUS_FLAGS_NO_MSI)
843                         return 0;
844
845         return 1;
846 }
847
848 /**
849  * pci_msi_vec_count - Return the number of MSI vectors a device can send
850  * @dev: device to report about
851  *
852  * This function returns the number of MSI vectors a device requested via
853  * Multiple Message Capable register. It returns a negative errno if the
854  * device is not capable sending MSI interrupts. Otherwise, the call succeeds
855  * and returns a power of two, up to a maximum of 2^5 (32), according to the
856  * MSI specification.
857  **/
858 int pci_msi_vec_count(struct pci_dev *dev)
859 {
860         int ret;
861         u16 msgctl;
862
863         if (!dev->msi_cap)
864                 return -EINVAL;
865
866         pci_read_config_word(dev, dev->msi_cap + PCI_MSI_FLAGS, &msgctl);
867         ret = 1 << ((msgctl & PCI_MSI_FLAGS_QMASK) >> 1);
868
869         return ret;
870 }
871 EXPORT_SYMBOL(pci_msi_vec_count);
872
873 void pci_msi_shutdown(struct pci_dev *dev)
874 {
875         struct msi_desc *desc;
876         u32 mask;
877
878         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msi_enabled)
879                 return;
880
881         BUG_ON(list_empty(dev_to_msi_list(&dev->dev)));
882         desc = first_pci_msi_entry(dev);
883
884         pci_msi_set_enable(dev, 0);
885         pci_intx_for_msi(dev, 1);
886         dev->msi_enabled = 0;
887
888         /* Return the device with MSI unmasked as initial states */
889         mask = msi_mask(desc->msi_attrib.multi_cap);
890         /* Keep cached state to be restored */
891         __pci_msi_desc_mask_irq(desc, mask, ~mask);
892
893         /* Restore dev->irq to its default pin-assertion irq */
894         dev->irq = desc->msi_attrib.default_irq;
895         pcibios_alloc_irq(dev);
896 }
897
898 void pci_disable_msi(struct pci_dev *dev)
899 {
900         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msi_enabled)
901                 return;
902
903         pci_msi_shutdown(dev);
904         free_msi_irqs(dev);
905 }
906 EXPORT_SYMBOL(pci_disable_msi);
907
908 /**
909  * pci_msix_vec_count - return the number of device's MSI-X table entries
910  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
911  * This function returns the number of device's MSI-X table entries and
912  * therefore the number of MSI-X vectors device is capable of sending.
913  * It returns a negative errno if the device is not capable of sending MSI-X
914  * interrupts.
915  **/
916 int pci_msix_vec_count(struct pci_dev *dev)
917 {
918         u16 control;
919
920         if (!dev->msix_cap)
921                 return -EINVAL;
922
923         pci_read_config_word(dev, dev->msix_cap + PCI_MSIX_FLAGS, &control);
924         return msix_table_size(control);
925 }
926 EXPORT_SYMBOL(pci_msix_vec_count);
927
928 /**
929  * pci_enable_msix - configure device's MSI-X capability structure
930  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
931  * @entries: pointer to an array of MSI-X entries
932  * @nvec: number of MSI-X irqs requested for allocation by device driver
933  *
934  * Setup the MSI-X capability structure of device function with the number
935  * of requested irqs upon its software driver call to request for
936  * MSI-X mode enabled on its hardware device function. A return of zero
937  * indicates the successful configuration of MSI-X capability structure
938  * with new allocated MSI-X irqs. A return of < 0 indicates a failure.
939  * Or a return of > 0 indicates that driver request is exceeding the number
940  * of irqs or MSI-X vectors available. Driver should use the returned value to
941  * re-send its request.
942  **/
943 int pci_enable_msix(struct pci_dev *dev, struct msix_entry *entries, int nvec)
944 {
945         int nr_entries;
946         int i, j;
947
948         if (!pci_msi_supported(dev, nvec))
949                 return -EINVAL;
950
951         if (!entries)
952                 return -EINVAL;
953
954         nr_entries = pci_msix_vec_count(dev);
955         if (nr_entries < 0)
956                 return nr_entries;
957         if (nvec > nr_entries)
958                 return nr_entries;
959
960         /* Check for any invalid entries */
961         for (i = 0; i < nvec; i++) {
962                 if (entries[i].entry >= nr_entries)
963                         return -EINVAL;         /* invalid entry */
964                 for (j = i + 1; j < nvec; j++) {
965                         if (entries[i].entry == entries[j].entry)
966                                 return -EINVAL; /* duplicate entry */
967                 }
968         }
969         WARN_ON(!!dev->msix_enabled);
970
971         /* Check whether driver already requested for MSI irq */
972         if (dev->msi_enabled) {
973                 dev_info(&dev->dev, "can't enable MSI-X (MSI IRQ already assigned)\n");
974                 return -EINVAL;
975         }
976         return msix_capability_init(dev, entries, nvec);
977 }
978 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msix);
979
980 void pci_msix_shutdown(struct pci_dev *dev)
981 {
982         struct msi_desc *entry;
983
984         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msix_enabled)
985                 return;
986
987         /* Return the device with MSI-X masked as initial states */
988         for_each_pci_msi_entry(entry, dev) {
989                 /* Keep cached states to be restored */
990                 __pci_msix_desc_mask_irq(entry, 1);
991         }
992
993         pci_msix_clear_and_set_ctrl(dev, PCI_MSIX_FLAGS_ENABLE, 0);
994         pci_intx_for_msi(dev, 1);
995         dev->msix_enabled = 0;
996         pcibios_alloc_irq(dev);
997 }
998
999 void pci_disable_msix(struct pci_dev *dev)
1000 {
1001         if (!pci_msi_enable || !dev || !dev->msix_enabled)
1002                 return;
1003
1004         pci_msix_shutdown(dev);
1005         free_msi_irqs(dev);
1006 }
1007 EXPORT_SYMBOL(pci_disable_msix);
1008
1009 void pci_no_msi(void)
1010 {
1011         pci_msi_enable = 0;
1012 }
1013
1014 /**
1015  * pci_msi_enabled - is MSI enabled?
1016  *
1017  * Returns true if MSI has not been disabled by the command-line option
1018  * pci=nomsi.
1019  **/
1020 int pci_msi_enabled(void)
1021 {
1022         return pci_msi_enable;
1023 }
1024 EXPORT_SYMBOL(pci_msi_enabled);
1025
1026 void pci_msi_init_pci_dev(struct pci_dev *dev)
1027 {
1028 }
1029
1030 /**
1031  * pci_enable_msi_range - configure device's MSI capability structure
1032  * @dev: device to configure
1033  * @minvec: minimal number of interrupts to configure
1034  * @maxvec: maximum number of interrupts to configure
1035  *
1036  * This function tries to allocate a maximum possible number of interrupts in a
1037  * range between @minvec and @maxvec. It returns a negative errno if an error
1038  * occurs. If it succeeds, it returns the actual number of interrupts allocated
1039  * and updates the @dev's irq member to the lowest new interrupt number;
1040  * the other interrupt numbers allocated to this device are consecutive.
1041  **/
1042 int pci_enable_msi_range(struct pci_dev *dev, int minvec, int maxvec)
1043 {
1044         int nvec;
1045         int rc;
1046
1047         if (!pci_msi_supported(dev, minvec))
1048                 return -EINVAL;
1049
1050         WARN_ON(!!dev->msi_enabled);
1051
1052         /* Check whether driver already requested MSI-X irqs */
1053         if (dev->msix_enabled) {
1054                 dev_info(&dev->dev,
1055                          "can't enable MSI (MSI-X already enabled)\n");
1056                 return -EINVAL;
1057         }
1058
1059         if (maxvec < minvec)
1060                 return -ERANGE;
1061
1062         nvec = pci_msi_vec_count(dev);
1063         if (nvec < 0)
1064                 return nvec;
1065         else if (nvec < minvec)
1066                 return -EINVAL;
1067         else if (nvec > maxvec)
1068                 nvec = maxvec;
1069
1070         do {
1071                 rc = msi_capability_init(dev, nvec);
1072                 if (rc < 0) {
1073                         return rc;
1074                 } else if (rc > 0) {
1075                         if (rc < minvec)
1076                                 return -ENOSPC;
1077                         nvec = rc;
1078                 }
1079         } while (rc);
1080
1081         return nvec;
1082 }
1083 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msi_range);
1084
1085 /**
1086  * pci_enable_msix_range - configure device's MSI-X capability structure
1087  * @dev: pointer to the pci_dev data structure of MSI-X device function
1088  * @entries: pointer to an array of MSI-X entries
1089  * @minvec: minimum number of MSI-X irqs requested
1090  * @maxvec: maximum number of MSI-X irqs requested
1091  *
1092  * Setup the MSI-X capability structure of device function with a maximum
1093  * possible number of interrupts in the range between @minvec and @maxvec
1094  * upon its software driver call to request for MSI-X mode enabled on its
1095  * hardware device function. It returns a negative errno if an error occurs.
1096  * If it succeeds, it returns the actual number of interrupts allocated and
1097  * indicates the successful configuration of MSI-X capability structure
1098  * with new allocated MSI-X interrupts.
1099  **/
1100 int pci_enable_msix_range(struct pci_dev *dev, struct msix_entry *entries,
1101                                int minvec, int maxvec)
1102 {
1103         int nvec = maxvec;
1104         int rc;
1105
1106         if (maxvec < minvec)
1107                 return -ERANGE;
1108
1109         do {
1110                 rc = pci_enable_msix(dev, entries, nvec);
1111                 if (rc < 0) {
1112                         return rc;
1113                 } else if (rc > 0) {
1114                         if (rc < minvec)
1115                                 return -ENOSPC;
1116                         nvec = rc;
1117                 }
1118         } while (rc);
1119
1120         return nvec;
1121 }
1122 EXPORT_SYMBOL(pci_enable_msix_range);
1123
1124 struct pci_dev *msi_desc_to_pci_dev(struct msi_desc *desc)
1125 {
1126         return to_pci_dev(desc->dev);
1127 }
1128
1129 void *msi_desc_to_pci_sysdata(struct msi_desc *desc)
1130 {
1131         struct pci_dev *dev = msi_desc_to_pci_dev(desc);
1132
1133         return dev->bus->sysdata;
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL_GPL(msi_desc_to_pci_sysdata);
1136
1137 #ifdef CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN
1138 /**
1139  * pci_msi_domain_write_msg - Helper to write MSI message to PCI config space
1140  * @irq_data:   Pointer to interrupt data of the MSI interrupt
1141  * @msg:        Pointer to the message
1142  */
1143 void pci_msi_domain_write_msg(struct irq_data *irq_data, struct msi_msg *msg)
1144 {
1145         struct msi_desc *desc = irq_data_get_msi_desc(irq_data);
1146
1147         /*
1148          * For MSI-X desc->irq is always equal to irq_data->irq. For
1149          * MSI only the first interrupt of MULTI MSI passes the test.
1150          */
1151         if (desc->irq == irq_data->irq)
1152                 __pci_write_msi_msg(desc, msg);
1153 }
1154
1155 /**
1156  * pci_msi_domain_calc_hwirq - Generate a unique ID for an MSI source
1157  * @dev:        Pointer to the PCI device
1158  * @desc:       Pointer to the msi descriptor
1159  *
1160  * The ID number is only used within the irqdomain.
1161  */
1162 irq_hw_number_t pci_msi_domain_calc_hwirq(struct pci_dev *dev,
1163                                           struct msi_desc *desc)
1164 {
1165         return (irq_hw_number_t)desc->msi_attrib.entry_nr |
1166                 PCI_DEVID(dev->bus->number, dev->devfn) << 11 |
1167                 (pci_domain_nr(dev->bus) & 0xFFFFFFFF) << 27;
1168 }
1169
1170 static inline bool pci_msi_desc_is_multi_msi(struct msi_desc *desc)
1171 {
1172         return !desc->msi_attrib.is_msix && desc->nvec_used > 1;
1173 }
1174
1175 /**
1176  * pci_msi_domain_check_cap - Verify that @domain supports the capabilities for @dev
1177  * @domain:     The interrupt domain to check
1178  * @info:       The domain info for verification
1179  * @dev:        The device to check
1180  *
1181  * Returns:
1182  *  0 if the functionality is supported
1183  *  1 if Multi MSI is requested, but the domain does not support it
1184  *  -ENOTSUPP otherwise
1185  */
1186 int pci_msi_domain_check_cap(struct irq_domain *domain,
1187                              struct msi_domain_info *info, struct device *dev)
1188 {
1189         struct msi_desc *desc = first_pci_msi_entry(to_pci_dev(dev));
1190
1191         /* Special handling to support pci_enable_msi_range() */
1192         if (pci_msi_desc_is_multi_msi(desc) &&
1193             !(info->flags & MSI_FLAG_MULTI_PCI_MSI))
1194                 return 1;
1195         else if (desc->msi_attrib.is_msix && !(info->flags & MSI_FLAG_PCI_MSIX))
1196                 return -ENOTSUPP;
1197
1198         return 0;
1199 }
1200
1201 static int pci_msi_domain_handle_error(struct irq_domain *domain,
1202                                        struct msi_desc *desc, int error)
1203 {
1204         /* Special handling to support pci_enable_msi_range() */
1205         if (pci_msi_desc_is_multi_msi(desc) && error == -ENOSPC)
1206                 return 1;
1207
1208         return error;
1209 }
1210
1211 #ifdef GENERIC_MSI_DOMAIN_OPS
1212 static void pci_msi_domain_set_desc(msi_alloc_info_t *arg,
1213                                     struct msi_desc *desc)
1214 {
1215         arg->desc = desc;
1216         arg->hwirq = pci_msi_domain_calc_hwirq(msi_desc_to_pci_dev(desc),
1217                                                desc);
1218 }
1219 #else
1220 #define pci_msi_domain_set_desc         NULL
1221 #endif
1222
1223 static struct msi_domain_ops pci_msi_domain_ops_default = {
1224         .set_desc       = pci_msi_domain_set_desc,
1225         .msi_check      = pci_msi_domain_check_cap,
1226         .handle_error   = pci_msi_domain_handle_error,
1227 };
1228
1229 static void pci_msi_domain_update_dom_ops(struct msi_domain_info *info)
1230 {
1231         struct msi_domain_ops *ops = info->ops;
1232
1233         if (ops == NULL) {
1234                 info->ops = &pci_msi_domain_ops_default;
1235         } else {
1236                 if (ops->set_desc == NULL)
1237                         ops->set_desc = pci_msi_domain_set_desc;
1238                 if (ops->msi_check == NULL)
1239                         ops->msi_check = pci_msi_domain_check_cap;
1240                 if (ops->handle_error == NULL)
1241                         ops->handle_error = pci_msi_domain_handle_error;
1242         }
1243 }
1244
1245 static void pci_msi_domain_update_chip_ops(struct msi_domain_info *info)
1246 {
1247         struct irq_chip *chip = info->chip;
1248
1249         BUG_ON(!chip);
1250         if (!chip->irq_write_msi_msg)
1251                 chip->irq_write_msi_msg = pci_msi_domain_write_msg;
1252 }
1253
1254 /**
1255  * pci_msi_create_irq_domain - Creat a MSI interrupt domain
1256  * @node:       Optional device-tree node of the interrupt controller
1257  * @info:       MSI domain info
1258  * @parent:     Parent irq domain
1259  *
1260  * Updates the domain and chip ops and creates a MSI interrupt domain.
1261  *
1262  * Returns:
1263  * A domain pointer or NULL in case of failure.
1264  */
1265 struct irq_domain *pci_msi_create_irq_domain(struct device_node *node,
1266                                              struct msi_domain_info *info,
1267                                              struct irq_domain *parent)
1268 {
1269         struct irq_domain *domain;
1270
1271         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_DOM_OPS)
1272                 pci_msi_domain_update_dom_ops(info);
1273         if (info->flags & MSI_FLAG_USE_DEF_CHIP_OPS)
1274                 pci_msi_domain_update_chip_ops(info);
1275
1276         domain = msi_create_irq_domain(node, info, parent);
1277         if (!domain)
1278                 return NULL;
1279
1280         domain->bus_token = DOMAIN_BUS_PCI_MSI;
1281         return domain;
1282 }
1283
1284 /**
1285  * pci_msi_domain_alloc_irqs - Allocate interrupts for @dev in @domain
1286  * @domain:     The interrupt domain to allocate from
1287  * @dev:        The device for which to allocate
1288  * @nvec:       The number of interrupts to allocate
1289  * @type:       Unused to allow simpler migration from the arch_XXX interfaces
1290  *
1291  * Returns:
1292  * A virtual interrupt number or an error code in case of failure
1293  */
1294 int pci_msi_domain_alloc_irqs(struct irq_domain *domain, struct pci_dev *dev,
1295                               int nvec, int type)
1296 {
1297         return msi_domain_alloc_irqs(domain, &dev->dev, nvec);
1298 }
1299
1300 /**
1301  * pci_msi_domain_free_irqs - Free interrupts for @dev in @domain
1302  * @domain:     The interrupt domain
1303  * @dev:        The device for which to free interrupts
1304  */
1305 void pci_msi_domain_free_irqs(struct irq_domain *domain, struct pci_dev *dev)
1306 {
1307         msi_domain_free_irqs(domain, &dev->dev);
1308 }
1309
1310 /**
1311  * pci_msi_create_default_irq_domain - Create a default MSI interrupt domain
1312  * @node:       Optional device-tree node of the interrupt controller
1313  * @info:       MSI domain info
1314  * @parent:     Parent irq domain
1315  *
1316  * Returns: A domain pointer or NULL in case of failure. If successful
1317  * the default PCI/MSI irqdomain pointer is updated.
1318  */
1319 struct irq_domain *pci_msi_create_default_irq_domain(struct device_node *node,
1320                 struct msi_domain_info *info, struct irq_domain *parent)
1321 {
1322         struct irq_domain *domain;
1323
1324         mutex_lock(&pci_msi_domain_lock);
1325         if (pci_msi_default_domain) {
1326                 pr_err("PCI: default irq domain for PCI MSI has already been created.\n");
1327                 domain = NULL;
1328         } else {
1329                 domain = pci_msi_create_irq_domain(node, info, parent);
1330                 pci_msi_default_domain = domain;
1331         }
1332         mutex_unlock(&pci_msi_domain_lock);
1333
1334         return domain;
1335 }
1336 #endif /* CONFIG_PCI_MSI_IRQ_DOMAIN */